Примеры адсорбционной очистки

Адсорбционную очистку сточных вод от нитропродуктов, содержание которых в воде находится в пределах 100—400 мг/л, производят углями КАД до остаточного их содержания не более 20 мг/л. Уголь регенерируют растворителями (бензолом, метанолом, этанолом, метиленхлоридом). Растворитель и нитропродукты разделяют перегонкой. Остатки растворителя из угля удаляют острым паром.

Для извлечения фенолов из сточных вод используют активные угли различных марок. Высокой поглотительной способностью обладают селективные сильнокарбонизирозанные малозольные угли с высокой пористой структурой, а также угли марок ИГП-90, КАД (йодный), БАУ, ОУ (сухой), АГ-3, АП-3. Степень извлечения фенолов этими углями изменяется от 50 до 99%. Сорбционная емкость уменьшается с повышением pH среды и при рН=9 составляет 10−15%.

При концентрации фенолов до 0,5 г/л величина адсорбции соответствует уравнению:

где а — количество фенолов, адсорбированных активных углем, % (от массы угля); с — равновесная концентрация фенолов в водном растворе, г/л.

Регенерацию углей проводят термическим способом в многоподозых печах или печах с кипящим слоем при температуре 870−930°С. При этом теряется 10−15% адсорбента. При регенерации углей растворителями (этиловым эфиром, бензолом, щелочью) регенерация достигает соответственно 85,70 и 37%. Возможно удаление фенолов из углей и аммиачной водой.

В некоторых случаях очистку сточных вод от фенолов возможно проводить с применением таких сорбентов, как диатомиты, трепел, шлаки, кокс, торф, силикагель, кварцевый песок, керамзит, керамикулит и др. Однако адсорбционная емкость их мала. Так, для силикагеля она составляет 30%, а для полукокса всего 6%.

Пракгически полной дефенолизации сточных вод добиваются, используя в качестве сорбента сульфат железа, модифицированный полиакриламидом и карбоксиметилцеллюлозой.

Лигнин, пропитанный хлорным железом, способен сорбировать до 92% фенола при концентрации последнего 3−9 мг/л.

Активные угли в виде порошков применимы для удаления из воды хлорорганических пестицидов до их остаточной концентрации 10'⁵ мг/л. Наибольшую емкость имеют угли ОУ-А, КАД, БАУ, СКТ.

Адсорбционная очистка сточных вод производства инсектицидных препаратов «Прима-7» и «Дихлофос» от токсичных компонентов до предельно допустимых концентраций достигается при удельном расходе угля АГ-3 — 0,06 г/л и скорости фильтрования 2 м/ч.

Для удаления небольших количеств ПАВ из сточных вод (нс более — 100−200 мг/л) используют адсорбционную очистку активными углями АГ-5 и БАУ, адсорбционная емкость которых по ОП-Ю «15%. Кроме того, можно применять активный антрацит (емкость «2%) и природные сорбенты (торф, глины, бурые угли и др.), а также шлак и золу, сорбционная емкость которых зависит от pH среды. Например, анионные ПАВ сорбируются шлаком лучше всего в нейтральной среде. Наиболее эффективно процесс протекает в случае, если ПАВ находится в растворе в виде мицелл.

Процесс очистки проводят в фильтрационных колонках с неподвижным слоем угля, пропуская воду снизу вверх со скоростью 2−6 м/с. Предварительно из воды должны быть удалены взвешенные вещества. Регенерацию углей проводят горячей водой, водными растворами кислот (для удаления катионообменных ПАВ) или щелочей (для удаления анионоактивных ПАВ), а также органическими жидкостями, растворяющими ПАВ.

Для адсорбции ПАВ могут быть использованы осадки гидроксидов алюминия и железа, сульфиды меди и фосфаты кальция, которые образуются при добавлении в сточную воду коагулянтов. Свежевыделенные гидроксиды имеют крупнопористую структуру. Удельная поверхность их пор составляет 100−400 м²/г.

При изучении процесса адсорбции ОП-7 гидроксидом алюминия установлено, что изомеры имеют сложную кривую, состоящую из трех участков. При увеличении pH сточной воды сорбция ОП-7 этим адсорбентом уменьшается. На адсорбцию также влияет содержание в сточной воде электролитов и масса сорбента.

Введение

в сточную воду полиакриламида интенсифицирует процесс выпадения хлопьев гидроксидов и увеличивает их адсорбционную емкость.

Совместное использование коагуляции и адсорбции пылевидным углем способствует эффективному удалению ПАВ из сточных вод. Наибольшая эффективность достигается при использовании солей цинка в качестве коагулянтов.